CN102377377A

CN102377377A - 马达驱动电路

Info

Publication number: CN102377377A
Application number: CN2010102628962A
Authority: CN
Inventors: 曾冠树
Original assignee: FIRST TRANSMISSION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FIRST TRANSMISSION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2030-08-23
Also published as: CN102377377B

Abstract

一种马达驱动电路，应用于一马达单元、一推杆单元及一负载单元。该马达驱动电路驱动该马达单元；该马达单元驱动该推杆单元伸缩；该推杆单元推动该负载单元。该马达驱动电路借由一继电器单元在该推杆单元达到伸出极限、在该推杆单元达到缩回极限，或断电时将该马达单元短路煞车，借以提高该马达单元的自锁力。

Description

马达驱动电路

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，特别涉及一种马达驱动电路。

背景技术

当人们生病时，总是希望能躺在一个舒适的病床上休养生息。病床的一个重要功能，是让使用者能控制病床的倾斜程度，以使病人感觉舒服。也因此，推动病床以使病床倾斜的马达装置的安全性必须足够，例如在病床倾斜角度到达极限时会自动停止，或是病床停止在某个倾斜角度时能非常稳固而不再晃动。

请参考图1，其为马达驱动电路的一应用实施例方框图。一马达驱动电路10A驱动一马达单元20；该马达单元20驱动一推杆单元30伸缩；该推杆单元30推动一负载单元40。该负载单元40可为例如上述的病床。

目前现有的推动病床的马达装置的缺点是马达装置的自锁力不足，因此病床停止在某个倾斜角度时不能非常稳固而不再晃动。

发明内容

为改善上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种马达驱动电路，借以提高马达的自锁力。

为达到本发明的上述目的，本发明的马达驱动电路包含：一继电器单元，该继电器单元包含一第一接脚、一第二接脚、一第三接脚、一第四接脚及一第五接脚，该第一接脚电连接至一第一马达接点，该第二接脚电连接至一第一电源接点，该第三接脚电连接至一第二马达接点，当该第五接脚及该第四接脚有电流流过时，该第一接脚电连接至该第二接脚，而当该第五接脚及该第四接脚没有电流流过时，该第一接脚则电连接至该第三接脚；一第一二极管单元，该第一二极管单元的阳极电连接至该第一电源接点，该第一二极管单元的阴极电连接至该第五接脚；一第二二极管单元，该第二二极管单元的阳极电连接至一第二电源接点，该第二二极管单元的阴极电连接至该第五接脚；一第四二极管单元，该第四二极管单元的阳极电连接至该第四接脚，该第四二极管单元的阴极电连接至该第一电源接点；一第五二极管单元，该第五二极管单元的阳极电连接至该第四接脚，该第五二极管单元的阴极电连接至该第二电源接点；一第六二极管单元，该第六二极管单元的阳极电连接至该第一电源接点；一第八二极管单元，该第八二极管单元的阳极电连接至该第二电源接点；及一第一晶体管单元，该第一晶体管单元的第一端点电连接至该第二马达接点，该第一晶体管单元的第二端点电连接至该第六二极管单元的阴极，该第一晶体管单元的第三端点电连接至该第二电源接点。

本发明的功效在于，本发明的马达驱动电路借由该继电器单元在该推杆单元达到伸出极限或缩回极限，或断电时将该第一马达接点及该第二马达接点短路以造成该马达单元短路煞车，借以提高该马达单元的自锁力；而正常供电且该推杆单元未达到伸出或缩回极限时，解除该马达单元短路煞车；且能避免断电后，该负载单元(例如一病床)的重量推动该推杆单元而产生的马达发电效应造成该马达单元短路煞车不动作。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为马达驱动电路的一应用实施例方框图；

图2为本发明的马达驱动电路方框图；

图3为本发明的马达驱动电路的一应用实施例方框图。

其中，附图标记

马达驱动电路10A

马达单元20

推杆单元30

负载单元40

马达驱动电路10

继电器单元K1

第一二极管单元D1

第二二极管单元D2

第三二极管单元D3

第四二极管单元D4

第五二极管单元D5

第六二极管单元D6

第八二极管单元D8

第一晶体管单元Q1

第二晶体管单元Q2

第一开关单元S1

第二开关单元S2

第一电阻单元R1

第二电阻单元R2

第三电阻单元R3

第四电阻单元R4

第五电阻单元R5

第六电阻单元R6

电容单元EC1

第一变阻器单元MOV1

第二变阻器单元MOV2

第三变阻器单元MOV3

第一电源接点P1

第二电源接点P2

第一马达接点P3

第二马达接点P4

第一马达电磁煞车接点P5

第二马达电磁煞车接点P6

第一接脚102

第二接脚104

第三接脚106

第四接脚108

第五接脚110

第一保险丝单元F1

第二保险丝单元F2

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参考图2，其为本发明的马达驱动电路方框图；并请同时参考图3，其为本发明的马达驱动电路的一应用实施例方框图。本发明的马达驱动电路10驱动一马达单元20；该马达单元20驱动一推杆单元30伸缩；该推杆单元30推动一负载单元40；该负载单元40可为例如一病床。

该马达驱动电路10包含一继电器单元K1、一第一二极管单元D1、一第二二极管单元D2、一第三二极管单元D3、一第四二极管单元D4、一第五二极管单元D5、一第六二极管单元D6、一第八二极管单元D8、一第一晶体管单元Q1、一第二晶体管单元Q2、一第一开关单元S1、一第二开关单元S2、一第一电阻单元R1、一第二电阻单元R2、一第三电阻单元R3、一第四电阻单元R4、一第五电阻单元R5、一第六电阻单元R6、一电容单元EC1、一第一变阻器单元MOV1、一第二变阻器单元MOV2、一第三变阻器单元MOV3、一第一电源接点P1、一第二电源接点P2、一第一马达接点P3、一第二马达接点P4、一第一马达电磁煞车接点P5、一第二马达电磁煞车接点P6、一第一保险丝单元F1及一第二保险丝单元F2。该继电器单元K1包含一第一接脚102、一第二接脚104、一第三接脚106、一第四接脚108及一第五接脚110。

该第一电源接点P1电连接至该第一保险丝单元F1的一端及该第二保险丝单元F2的一端；该第一开关单元S1的一端电连接至该第一保险丝单元F1的另一端、该第二保险丝单元F2的另一端、该第二晶体管单元Q2的第一端点、该第三变阻器单元MOV3的一端及该第四二极管D4的阴极；该第二电源接点P2电连接至该第二开关单元S2的一端、该第五二极管单元D5的阴极、该第一晶体管单元Q1的第三端点及该第二变阻器单元MOV2的一端；该第二接脚104电连接至该第二晶体管单元Q2的第三端点及该第三变阻器单元MOV3的另一端。

该第一马达接点P3电连接至该第一接脚102、该第四电阻单元R4的一端及该第一变阻器单元MOV1的一端；该第二马达接点P4电连接至该第一电阻单元R1的一端、该第四电阻单元R4的另一端、该第一变阻器单元MOV1的另一端、该第一晶体管单元Q1的第一端点及该第二变阻器单元MOV2的另一端；该第一电阻单元R1的另一端电连接至该第三接脚106。

该第一马达电磁煞车接点P5电连接至该第五接脚110、该第一二极管单元D1的阴极、该第二二极管单元D2的阴极、该第三二极管单元D3的阴极及该电容单元EC1的一端；该第二马达电磁煞车接点P6电连接至该第四接脚108、该第四二极管单元D4的阳极、该第三二极管单元D3的阳极、该电容单元EC1的另一端、该第三电阻单元R3的一端及该第五二极管单元D5的阳极。

该第一开关单元S1的另一端电连接至该第一二极管单元D1的阳极及该第六二极管单元D6的阳极；该第二开关单元S2的另一端电连接至该第二二极管单元D2的阳极及该第八二极管D8的阳极；该第二电阻单元R2的一端电连接至该第六二极管单元D6的阴极，该第二电阻单元R2的另一端电连接至该第三电阻单元R3的另一端及该第一晶体管单元Q1的第二端点；该第五电阻单元R5的一端电连接至该第八二极管单元D8的阴极，该第五电阻单元R5的另一端电连接至该第二晶体管单元Q2的第二端点及该第六电阻单元R6的一端；该第六电阻单元R6的另一端电连接至该第五二极管单元D5的阳极。

该第一电源接点P1及该第二电源接点P2用以连接电源，例如该第一电源接点P1连接24伏特直流电的正极时，该第二电源接点P2连接24伏特直流电的负极；或是该第一电源接点P1连接24伏特直流电的负极时，该第二电源接点P2连接24伏特直流电的正极。

该第一开关单元S1及该第二开关单元S2为该推杆单元30的极限开关，例如该第一开关单元S1会在该推杆单元30伸出达到极限时断开，其余时间则呈现闭合状态；该第二开关单元S2会在该推杆单元30缩回达到极限时断开，其余时间则呈现闭合状态。

该第一晶体管单元Q1可为例如一功率金氧半场效晶体管(power metaloxide semiconductor field effect transistor)；该第二晶体管单元Q2可为例如一功率金氧半场效晶体管；该第一变阻器单元MOV1可为例如一金属氧化物变阻器(metal oxide varistor)，用以吸收马达脉冲噪声电压；该第二变阻器单元MOV2可为例如一金属氧化物变阻器，用以吸收马达脉冲噪声电压；该第三变阻器单元MOV3可为例如一金属氧化物变阻器，用以吸收马达脉冲噪声电压。

该第一电阻单元R1可为一极小阻值的电阻，例如为0.33奥姆；该电容单元EC1可为例如一电解质电容(electrolytic capacitor)；该第一马达电磁煞车接点P5及该第二马达电磁煞车接点P6用以连接马达电磁煞车；该第一马达接点P3及该第二马达接点P4用以连接该马达单元20。

当该第五接脚110及该第四接脚108有电流流过时，该第一接脚102电连接至该第二接脚104；而当该第五接脚110及该第四接脚108没有电流流过时，该第一接脚102则电连接至该第三接脚106。

本发明的该马达驱动电路10的工作原理详述如下：

1.当该第一开关单元S1未于该推杆单元30的伸出极限时，该第一开关单元S1呈现闭合状态；且该第二开关单元S2未于该推杆单元30的缩回极限时，该第二开关单元S2呈现闭合状态；此时：

A.该第一电源接点P1连接24伏特直流电的正极，且该第二电源接点P2连接24伏特直流电的负极时，该继电器单元K1吸合该第一接脚102及该第二接脚104短路，该马达单元20正转，该推杆单元30伸出。该马达单元20正转时，该第一晶体管单元Q1导通，电流路径依序为该第一电源接点P1、该第二晶体管单元Q2、该第一马达接点P3、该马达单元20、该第二马达接点P4、该第一晶体管单元Q1以及该第二电源接点P2。

B.该第一电源接点P1连接24伏特直流电的负极，且该第二电源接点P2连接24伏特直流电的正极时，该继电器单元K1吸合该第一接脚102及该第二接脚104短路，该马达单元20反转，该推杆单元30缩回。该马达单元20反转时，电流路径依序为该第二电源接点P2、该第一晶体管单元Q1、该第二马达接点P4、该马达单元20、该第一马达接点P3、该第二晶体管单元Q2以及该第一电源接点P1。

2.当该第一开关单元S1于该推杆单元30的伸出极限时，该第一开关单元S1断开；该继电器单元K1释放该第一接脚102及该第二接脚104的短路，使得该第一接脚102及该第二接脚104开路，并造成该第一接脚102及该第三接脚106短路；该第一马达接点P3及该第二马达接点P4短路造成该马达单元20短路煞车。

3.当该第二开关单元S2于该推杆单元30的缩回极限时，该第二开关单元S2断开；该继电器单元K1释放该第一接脚102及该第二接脚104的短路，使得该第一接脚102及该第二接脚104开路，并造成该第一接脚102及该第三接脚106短路；该第一马达接点P3及该第二马达接点P4短路造成该马达单元20短路煞车。

此外，当该第一电源接点P1及该第二电源接点P2断电时，该继电器单元K1释放该第一接脚102及该第二接脚104的短路，使得该第一接脚102及该第二接脚104开路，并造成该第一接脚102及该第三接脚106短路；该第一马达接点P3及该第二马达接点P4短路造成该马达单元20短路煞车。

断电时的马达发电效应会于该第二马达接点P4产生正电压，该第一马达接点P3产生负电压，此时该第一晶体管单元Q1可发挥隔离电压的效果；否则马达发电效应的电压将由该第二马达接点P4经由该第二开关单元S2回灌，该继电器单元K1无法释放该第一接脚102及该第二接脚104的短路；该第一接脚102及该第三接脚106开路，该第一马达接点P3及该第二马达接点P4无法短路，将造成该马达单元20无法短路煞车。

另一种情况下，断电时的马达发电效应会于该第一马达接点P3产生正电压，该第二马达接点P4产生负电压，此时该第二晶体管单元Q2可发挥隔离电压的效果；否则马达发电效应的电压将由该第一马达接点P3经由该第一开关单元S1回灌，该继电器单元K1无法释放该第一接脚102及该第二接脚104的短路；该第一接脚102及该第三接脚106开路，该第一马达接点P3及该第二马达接点P4无法短路，将造成该马达单元20无法短路煞车。

本发明的该马达驱动电路10借由该继电器单元K1在该推杆单元30达到伸出极限或缩回极限，或断电时将该第一马达接点P3及该第二马达接点P4短路以造成该马达单元20短路煞车，借以提高该马达单元20的自锁力；而正常供电且该推杆单元30未达到伸出或缩回极限时，解除该马达单元20短路煞车；且能避免断电后，该负载单元40(例如一病床)的重量推动该推杆单元30而产生的马达发电效应造成该马达单元20短路煞车不动作。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种马达驱动电路，其特征在于，包含：

一继电器单元，该继电器单元包含一第一接脚、一第二接脚、一第三接脚、一第四接脚及一第五接脚，该第一接脚电连接至一第一马达接点，该第二接脚电连接至一第一电源接点，该第三接脚电连接至一第二马达接点，当该第五接脚及该第四接脚有电流流过时，该第一接脚电连接至该第二接脚，而当该第五接脚及该第四接脚没有电流流过时，该第一接脚则电连接至该第三接脚；

一第一二极管单元，该第一二极管单元的阳极电连接至该第一电源接点，该第一二极管单元的阴极电连接至该第五接脚；

一第二二极管单元，该第二二极管单元的阳极电连接至一第二电源接点，该第二二极管单元的阴极电连接至该第五接脚；

一第四二极管单元，该第四二极管单元的阳极电连接至该第四接脚，该第四二极管单元的阴极电连接至该第一电源接点；

一第五二极管单元，该第五二极管单元的阳极电连接至该第四接脚，该第五二极管单元的阴极电连接至该第二电源接点；

一第六二极管单元，该第六二极管单元的阳极电连接至该第一电源接点；

一第八二极管单元，该第八二极管单元的阳极电连接至该第二电源接点；及

一第一晶体管单元，该第一晶体管单元的第一端点电连接至该第二马达接点，该第一晶体管单元的第二端点电连接至该第六二极管单元的阴极，该第一晶体管单元的第三端点电连接至该第二电源接点。

2.根据权利要求1所述的马达驱动电路，其特征在于，还包含一第二晶体管单元，该第二晶体管单元的第一端点电连接至该第一电源接点，该第二晶体管单元的第三端点电连接至该第二接脚。

3.根据权利要求2所述的马达驱动电路，其特征在于，还包含一第三二极管单元，该第三二极管单元的阳极电连接至该第四接脚，该第三二极管单元的阴极电连接至该第五接脚。

4.根据权利要求3所述的马达驱动电路，其特征在于，还包含一第一开关单元，该第一开关单元的一端电连接至该第一电源接点，该第一开关单元的另一端电连接至该第一二极管单元的阳极及该第六二极管单元的阳极。

5.根据权利要求4所述的马达驱动电路，其特征在于，还包含一第二开关单元，该第二开关单元的一端电连接至该第二电源接点，该第二开关单元的另一端电连接至该第二二极管单元的阳极及该第八二极管单元的阳极。

6.根据权利要求5所述的马达驱动电路，其特征在于，还更包含：

一第一电阻单元，该第一电阻单元的一端电连接至该第三接脚，该第一电阻单元的另一端电连接至该第二马达接点；

一第二电阻单元，该第二电阻单元的一端电连接至该第六二极管单元的阴极，该第二电阻单元的另一端电连接至该第一晶体管单元的第二端点；

一第三电阻单元，该第三电阻单元的一端电连接至该第一晶体管单元的第二端点，该第三电阻单元的另一端电连接至该第四接脚；

一第四电阻单元，该第四电阻单元的一端电连接至该第一马达接点，该第四电阻单元的另一端电连接至该第二马达接点；

一第五电阻单元，该第五电阻单元的一端电连接至该第八二极管单元的阴极，该第五电阻单元的另一端电连接至该第二晶体管单元的第二端点；及

一第六电阻单元，该第六电阻单元的一端电连接至该第二晶体管单元的第二端点，该第六电阻单元的另一端电连接至该第五二极管单元的阳极。

7.根据权利要求6所述的马达驱动电路，其特征在于，还包含：

一第一变阻器单元，该第一变阻器单元的一端电连接至该第一马达接点，该第一变阻器单元的另一端电连接至该第二马达接点；

一第二变阻器单元，该第二变阻器单元的一端电连接至该第二马达接点，该第二变阻器单元的另一端电连接至该第二电源接点；及

一第三变阻器单元，该第三变阻器单元的一端电连接至该第一电源接点，该第三变阻器单元的另一端电连接至该第二接脚。

8.根据权利要求7所述的马达驱动电路，其特征在于，还包含：

一第一保险丝单元，该第一保险丝单元的一端电连接至该第一电源接点，该第一保险丝单元的另一端电连接至该第二晶体管单元的第一端点；及

一第二保险丝单元，该第二保险丝单元的一端电连接至该第一电源接点，该第二保险丝单元的另一端电连接至该第二晶体管单元的第一端点。

9.根据权利要求8所述的马达驱动电路，其特征在于，该第一晶体管单元为一功率金氧半场效晶体管；该第二晶体管单元系为一功率金氧半场效晶体管。

10.根据权利要求9所述的马达驱动电路，其特征在于，该第一变阻器单元为一金属氧化物变阻器；该第二变阻器单元为一金属氧化物变阻器；该第三变阻器单元为一金属氧化物变阻器。